在感染性疾病和病理机制研究中，动物模型是不可或缺的工具。家猫因其解剖学和生理特性与人类的相似性，以及对某些病原体的易感性，成为研究莱姆病等多系统感染性疾病的重要模型之一。本文将从技术和实验操作的角度，系统介绍猫莱姆病实验模型的建立方法，为相关研究提供技术参考。
实验设计与组建
实验动物的选择与准备
- 动物筛选： 选择健康、未感染Borrelia burgdorferi的家猫，体重在3.5-5.5公斤之间，年龄约为1-2岁。实验前需进行详细的健康评估，包括血液常规检查和感染史排查，确保动物状态适合实验。
- 隔离与适应性饲养： 实验前，猫需单独饲养至少两周以适应环境，期间进行全面的健康监测，并确保实验室环境无其他潜在病原体污染。
感染操作
感染源的准备
- 菌株选择： 使用经过分离和基因验证的Borrelia burgdorferi菌株。推荐菌株包括：
- Bb31：从北美地区蜱分离的参考菌株，常用于莱姆病研究。
- Bb1579和Bb532：分别从德州蜱和跳蚤分离，代表不同的地理和媒介来源。
- 菌液制备：
- 菌液在Barbour-Stoenner-Kelly II（BSK-II）培养基中培养，确保菌体处于对数生长期。
- 用PBS缓冲液调整菌液浓度至10⁵ CFU/mL，以确保感染的一致性。
感染方式
- 皮内注射：
- 在骶部进行皮内注射，每只猫注射1 mL菌液（约10⁵ CFU）。
- 注射部位需消毒，并使用无菌操作以防止交叉污染。
- 媒介暴露法：
- 将感染的Ixodes scapularis蜱或跳蚤放置在猫体表，模拟自然传播过程。
- 蜱和跳蚤暴露时间为7天，确保病原体传播的成功率。
样本采集与分析
血液样本采集
- 时间节点：
- 初次感染后每两周采集血样，用于血液学分析和PCR检测。
- 检测方法：
- 通过血涂片观察血细胞变化，并使用Hemacolor染色分析白细胞动态。
- 使用定量PCR检测血液中的Borrelia burgdorferiDNA，评估感染状态。
组织样本的获取
- 活检取样：
- 随机选取感染后1个月、2个月和3个月的猫进行活检，采集脑、肝、脾、肾、淋巴结等组织。
- 组织染色与显微镜分析：
- 采用银染法和免疫荧光抗体技术检测组织中的螺旋体分布。
- 组织学染色（如HE染色）用于观察炎症和病变特征。
模型验证
感染病原的确认
- 在感染组的血液和组织样本中检测到Borrelia burgdorferi的DNA或螺旋体形态，验证感染成功。
- 检测到的病理学特征（如脑膜炎、肝脂肪变性和淋巴结增生）与莱姆病临床表现一致。
病理变化评估
- 感染猫的组织中表现出典型的慢性炎症，包括：
- 脑组织：轻度脑膜炎伴血管周围炎。
- 肝脏：中度脂肪变性及胆管周围炎。
- 淋巴结：轻至中度滤泡增生，浆细胞数量增加。
结论
通过皮内注射和媒介暴露两种方式，结合系统的样本采集与组织学分析，本研究成功建立了猫莱姆病实验模型。该模型再现了莱姆病的多系统感染特征，包括慢性炎症反应和病原体定植，为研究莱姆病的病理机制及治疗策略提供了重要工具。这一模型的建立方法可进一步应用于其他螺旋体相关疾病的研究，并对跨物种传染病防控具有重要意义。
参考文献：
Gibson, Michael D., et al. “Lyme disease in an experimental cat model.” International Journal of Angiology 4 (1995): 155-159.